微流控芯片及用其进行内毒素检测的方法技术

本发明专利技术公开一种微流控芯片，包括芯片主体，能够在水平方向做离心转动；内毒素检测装置，位于芯片主体上；内毒素检测装置包括：样品添加装置，其包括加样腔体、与加样腔体排气端连接进行排气的第一流道以及与加样腔体输出端连接的第二流道；第二流道通过毛细力和离心力将加样腔体内的样品输出；检测装置，其分别与第一流道和第二流道连接；检测装置接收并对第二流道输出的样品依次进行定量、混合反应和显色检测的处理；检测装置对第二流道输出的样品进行定量的同时，通过第一流道进行排气。本发明专利技术将内毒素的所有检测过程集中到一块微流控芯片上，具有自动化水平高、内毒素检测准确性高、检测便利的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微流控领域与医学检测领域，更具体地说，本专利技术涉及一种微流控芯片及其进行内毒素检测的方法。
技术介绍
细菌内毒素是革兰氏阴性菌细胞壁外膜的脂多糖成分，其能作用于人体细胞，使之释放内源性热源，能导致人体发热、寒颤、呕吐、休克甚至死亡。内毒素是许多疾病的病因，其中败血性休克最为常见。由于侵袭性医疗程序和免疫抑制剂应用的增多，革兰氏阴性菌败血症的发病率正逐年增加。据统计，在过去的20年中，美国革兰阴性菌败血症的发病率增加了 10倍，达到10万?30万人。重症革兰氏阴性菌感染引起的内毒素血症所致SIRS(Systemic Inflammatory Response Syndrome，全身炎症反应综合征)以及由此而来的M0DS(Metadata Object Descript1n Schema，低血压、多脏器功能衰竭综合征)，其病死率一直居高不下。必须对药物、水源、食品、医疗器械及生物制品生产过程的质量控制以及最终的质量鉴定进行内毒素检测，严格控制其内毒素含量从而保障人民的身体健康。基于鲎试剂的凝胶法或显色法是目前检测内毒素最成熟的方法。由于显色法可以精确定量的优势，已逐渐成为最主流的内毒素检测方法。按《中国药典2010》附录XIE细菌内毒素检测法规定，在用显色法做定量检测时，需要至少制备12管作为干扰试验(包括供试品溶液I 2管;标准曲线中点供试品溶液I 2管;至少3个浓度的溶液，每种I 2管;检查用水I 2管)，且每一管都需要经历样品稀释、添加一种或数种试剂、添加显色剂和混匀的过程。当所有工作都完成后，将此12测试管放置于温控腔中恒温至少一个小时时间，并根据测试方法的不同选择连续吸光度测试或者终点吸光度测试。同时，为了消除环境热源对测试的影响，整个测试过程都需要在无菌环境下进行检测，且所有的测试管、移液枪头等都必须去热源。可见内毒素的检测过程非常庞杂与繁琐，耗时长，且收操作人员影响较大，很容易出错。
技术实现思路
针对上述技术中存在的不足之处，本专利技术提供一种微流控芯片，通过能够在水平方向做离心转动的芯片主体上设置内毒素检测装置，在芯片主体上实现样品的加入、定量、运输、与试剂的混合、显色法检测等全过程，即内毒素的所有检测过程集中到一块微流控芯片上，提高了内毒素检测的自动化水平，去除了人为因素的干扰，降低了仪器对操作人员的要求，进一步提高内毒素检测的准确性和便利性。为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，本专利技术通过以下技术方案实现:本专利技术所述的微流控芯片，包括:芯片主体，其能够在水平方向做离心转动；内毒素检测装置，其位于所述芯片主体上;其中，所述内毒素检测装置包括:样品添加装置，其包括加样腔体、与所述加样腔体排气端连接进行排气的第一流道以及与所述加样腔体输出端连接的第二流道;所述第二流道通过毛细力和离心力将所述加样腔体内的样品输出；检测装置，其分别与所述第一流道和所述第二流道连接;所述检测装置接收并对所述第二流道输出的样品依次进行定量、混合反应和显色检测的处理;所述检测装置对所述第二流道输出的样品进行定量的同时，通过所述第一流道进行排气。优选的是，所述检测装置包括样品定量装置，所述样品定量装置包括:第三流道，其通过毛细力和离心力接收所述第二流道输出样品，所述第三流道输出端连接所述第一流道进行排气；样品定量腔体，其对所述第三流道接收的样品进行定量填充。优选的是，所述样品定量装置还包括接收所述第三流道内定量填充后多余样品的多余样品存放腔体，所述多余样品存放腔体连接所述第一流道进行排气。优选的是，所述检测装置包括试剂反应装置，所述试剂反应装置包括:试剂存放腔体；试剂，其呈冻干状或风干状，所述试剂预先封装在所述试剂存放腔体内；第四流道，其通过毛细力和离心力将所述样品定量腔体内的样品输送给所述试剂存放腔体。优选的是，所述检测装置包括显色检测装置，所述显色检测装置包括:显色检测腔体；第五流道，其通过毛细力和离心力将所述试剂存放腔体内混合反应后的样品输送给所述显色检测腔体。优选的是，所述试剂存放腔体的体积大于所述样品定量腔体的体积。优选的是，所述样品定量腔体、所述试剂存放腔体以及所述显色检测腔体数量相同；所述样品定量腔体为至少四个:至少两个所述样品定量腔体内存放的试剂分别是鲎试剂和显色剂，至少两个所述样品定量腔体内存放的试剂分别是鲎试剂、显色剂以及标准内毒素。优选的是，流道的等效直径从大到小的顺序依次是所述第二流道、所述第三流道、所述第四流道、所述第五流道。—种应用微流控芯片进行内毒素检测的方法，包括以下步骤:SI，通过加样腔体的加样端加入样品；S2，对微流控芯片进行第一次离心处理，待样品在毛细力和离心力的作用下充满所述第二流道；S3，对微流控芯片进行第二次离心处理，待样品在毛细力和离心力的作用下从所述第二流道进入所述样品定量腔体；S4，对微流控芯片进行第三次离心处理，待样品在毛细力和离心力的作用下从所述样品定量腔体进入所述试剂存放腔体；S5，调整离心的转速使其在土 30rpm之间转变，促使样品在所述试剂存放腔体内与所述试剂充分混合；S6，对微流控芯片进行第四次离心处理，使得混合后的样品进入所述显色检测腔体，调整所述显色检测腔体的温度，对混合后的样品进行检测；其中，转速从小到大的顺序依次是第一次离心、第二次离心、第三次离心、第四次离心。优选的是，第一次离心的转速是20?60rpm，时间是20?40s;第二次离心的转速是200?400rpm、时间是60?120s;第三次离心的转速是800?lOOOrpm，时间是30s;第四次离心的转速是1300?2000rpm，时间20?40s。本专利技术至少包括以下有益效果:I)通过能够在水平方向做离心转动的芯片主体上设置内毒素检测装置，在芯片主体上实现样品的加入、定量、运输、与试剂的混合、显色法检测等全过程，即内毒素的所有检测过程集中到一块微流控芯片上，提高了内毒素检测的自动化水平，去除了人为因素的干扰，降低了仪器对操作人员的要求，进一步提高内毒素检测的准确性和便利性；2)第三流道内的样品依次进入填充样品定量腔进行定量，第三流道内定量填充后多余样品被多余样品存放腔体接收，有利于控制样品定量的准确性。3)加样腔体通过其排气端对加入样品进行排气，样品定量装置通过其第三流道输出端连接第一流道进行排气，多余样品存放腔体连接第一流道进行排气，三道排气程序，提尚样品排气率，进一步提尚内毒素检测的准确率；4)试剂存放腔体的体积大于样品定量腔体的体积，则通过样品定量腔体定量后的样品进入试剂存放腔体后并未填满试剂存放腔体，使得样品与试剂存放腔体的试剂在离心运动配合下可被加速混合，提高样品与试剂混合和反应的效率；5)第二流道、第三流道、第四流道、第五流道的等效直径依次变小，则对应的毛细力依次变小，配合第一次离心、第二次离心、第三次离心、第四次离心的转速依次变大，使得样品在当前流道经过一次离心运动后，只会流向接下来的一个流道，而当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微流控芯片，其特征在于，包括：芯片主体，其能够在水平方向做离心转动；内毒素检测装置，位于所述芯片主体上；其中，所述内毒素检测装置包括：样品添加装置，其包括加样腔体、与所述加样腔体排气端连接进行排气的第一流道以及与所述加样腔体输出端连接的第二流道；所述第二流道通过毛细力和离心力将所述加样腔体内的样品输出；检测装置，其分别与所述第一流道和所述第二流道连接；所述检测装置接收并对所述第二流道输出的样品依次进行定量、混合反应和显色检测的处理；所述检测装置对所述第二流道输出的样品进行定量的同时，通过所述第一流道进行排气。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周武平，黎海文，刘聪，张涛，蒋克明，
申请(专利权)人：中国科学院苏州生物医学工程技术研究所，
类型：发明
国别省市：江苏;32